CN114990729A - 一种耐磨损尼龙丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐磨损尼龙丝，其特征在于，按质量份数计，由以下原料制备而成：尼龙树脂80‑90份；耐磨剂6‑30份；抗氧剂1‑5份；润滑剂1‑5份；改性增强剂2‑6份。其中，耐磨剂包括二硫化钼和二氧化钛，改性增强剂包括PGA。本发明的耐磨损尼龙丝通过添加聚四氟乙烯和二硫化钼提高了尼龙的耐磨性能，通过添加二氧化钛改善了尼龙的光泽度，同时又提高了尼龙的强度。并且通过加入PGA，其具有高韧性、高耐温、高强度且易于加工的特性。从而使得尼龙韧性和强度增强。本申请的耐磨损尼龙丝具有耐磨性能好、热稳定性高、机械强度高、使用寿命长、生产成本低等优势，该生产工艺简单，可满足工业化生产的需求。
Description
技术领域
本发明涉及尼龙材料技术领域，更具体地说，它涉及一种耐磨损尼龙丝及其制备方法。
背景技术
由于尼龙具有很多的特性，因此，在汽车、电气设备、机械部构、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。
然而，由于尼龙分子链中有强极性的酰胺键，吸水性强，成品制件的尺寸稳定性较差，而且尼龙分子链间以及分子链内的氢键使得分子链间的相互作用很强，比常见塑料表面能高，与一些物质接触时黏附力强，摩擦系数大，导致耐磨性能不足，限制了其在轴承、齿轮、导向装置、密封装置及人工关节等承载领域的应用。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种耐磨损尼龙丝及其制备方法。本发明的耐磨损尼龙丝具有耐磨性能好、热稳定性高、机械强度高、使用寿命长、生产成本低等优势，该生产工艺简单，可满足工业化生产的需求。
为实现上述目的，本发明提供了一种耐磨损尼龙丝，按质量份数计，由以下原料制备而成：
尼龙树脂80-90份；
耐磨剂5-30份；
抗氧剂1-5份；
润滑剂1-5份；
改性增强剂2-6份。
进一步地，所述尼龙树脂包括PA6、PA66、PA6/PA66中一种或几种。
进一步地，所述耐磨剂包括聚四氟乙烯、硅酮母粒、石墨、硅灰石中的一种或多种。
进一步地，所述耐磨剂还包括二硫化钼，所述二硫化钼的尺寸为5～10 微米。
进一步地，所述耐磨剂还包括二氧化钛，所述二氧化钛的尺寸为50～100 纳米。
进一步地，所述抗氧剂包括抗氧化剂B215、抗氧化剂B225、抗氧剂264、中的一种或多种。
进一步地，所述润滑剂包括钛酸酯、芥酸酰胺、油酸酰胺或硅酮中的任意一种或至少两种的组合。
进一步地，所述改性增强剂为PGA，所述PGA为线性分子链结构。
第二方面，本申请还提供一种耐磨损尼龙丝的制备方法，该方法包括一下步骤：
(1)将尼龙树脂、耐磨剂、抗氧剂、润滑剂混合均匀，加入到转速为500～ 700rpm的高速混合机中混合5-15分钟，得到混合料A；
(2)将所述混合料A和所述改性增强剂通过双螺杆挤出机的原料投入口投入至双螺杆挤出机中，经温度为20～40℃的水槽水冷、转速为500～700rpm 的切粒机切粒后置真空干燥5～10小时，得到耐磨损尼龙造粒；
(3)将所述造粒投入至纺丝机中，即得所述耐磨损尼龙丝。
进一步地，所述的双螺杆挤出机在加工过程中加工温度为加料段210～ 230℃，塑化段230～250℃，均化段240～270℃，机头温度210～230℃。
本发明的耐磨损尼龙丝通过添加聚四氟乙烯和二硫化钼提高了尼龙的耐磨性能，通过添加二氧化钛改善了尼龙的光泽度，同时又提高了尼龙的强度。并且通过加入PGA，其具有高韧性、高耐温、高强度且易于加工的特性。从而使得尼龙韧性和强度增强。本申请的耐磨损尼龙丝具有耐磨性能好、热稳定性高、机械强度高、使用寿命长、生产成本低等优势，该生产工艺简单，可满足工业化生产的需求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
本发明实施例1～4的配方如下表1所示：
表1不同实施例的配方数据表
实施例1所述的耐磨损尼龙丝的制备方法包括以下步骤：
(1)将PA6、PA66、PA12、聚四氟乙烯、硅酮母粒、石墨、硅灰石、二硫化钼、二氧化钛、抗氧剂B215、抗氧剂B225、抗氧剂264、钛酸酯、芥酸酰胺、油酸酰胺、硅酮混合均匀，加入到转速为500rpm的高速混合机中混合 5分钟，得到混合料A；
(2)将所述混合料A和所述改性增强剂通过双螺杆挤出机的原料投入口投入至双螺杆挤出机中，经温度为20℃的水槽水冷、转速为500rpm的切粒机切粒后置真空干燥5小时，得到耐磨损尼龙造粒；
(3)将所述造粒投入至纺丝机中，即得所述耐磨损尼龙丝。
实施例2所述的耐磨损尼龙丝的制备方法包括以下步骤：
(1)将PA6、PA66、PA12、聚四氟乙烯、硅酮母粒、石墨、硅灰石、二硫化钼、二氧化钛、抗氧剂B215、抗氧剂B225、抗氧剂264、钛酸酯、芥酸酰胺、油酸酰胺、硅酮混合均匀，加入到转速为700rpm的高速混合机中混合 15分钟，得到混合料A；
(2)将所述混合料A和所述改性增强剂通过双螺杆挤出机的原料投入口投入至双螺杆挤出机中，经温度为40℃的水槽水冷、转速为700rpm的切粒机切粒后置真空干燥10小时，得到耐磨损尼龙造粒；
(3)将所述造粒投入至纺丝机中，即得所述耐磨损尼龙丝。
实施例3所述的耐磨损尼龙丝的制备方法包括以下步骤：
(1)将PA6、PA66、PA12、聚四氟乙烯、硅酮母粒、石墨、硅灰石、二硫化钼、二氧化钛、抗氧剂B215、抗氧剂B225、抗氧剂264、钛酸酯、芥酸酰胺、油酸酰胺、硅酮混合均匀，加入到转速为600rpm的高速混合机中混合 10分钟，得到混合料A；
(2)将所述混合料A和所述改性增强剂通过双螺杆挤出机的原料投入口投入至双螺杆挤出机中，经温度为30℃的水槽水冷、转速为600rpm的切粒机切粒后置真空干燥7小时，得到耐磨损尼龙造粒；
(3)将所述造粒投入至纺丝机中，即得所述耐磨损尼龙丝。
实施例4所述的耐磨损尼龙丝的制备方法包括以下步骤：
(1)将PA6、PA66、PA12、聚四氟乙烯、硅酮母粒、石墨、硅灰石、二硫化钼、二氧化钛、抗氧剂B215、抗氧剂B225、抗氧剂264、钛酸酯、芥酸酰胺、油酸酰胺、硅酮混合均匀，加入到转速为600rpm的高速混合机中混合 10分钟，得到混合料A；
(2)将所述混合料A和所述改性增强剂通过双螺杆挤出机的原料投入口投入至双螺杆挤出机中，经温度为30℃的水槽水冷、转速为600rpm的切粒机切粒后置真空干燥8小时，得到耐磨损尼龙造粒；
(3)将所述造粒投入至纺丝机中，即得所述耐磨损尼龙丝。
其中，实施例1～4中双螺杆挤出机的加工温度如下表2所示：
表2加工温度
性能检测试验
将实施例1～4制备的耐磨损尼龙丝及对比例1的耐磨损尼龙丝制备成长 100mm，线径为0.2mm的样品，进行拉伸性能和耐磨性能测试。其中，对比例1 为市售耐磨尼龙丝。
拉伸性能的测试：GB1040/T-1992，拉伸速度5mm/min。
耐磨性能的测试：采用摩擦磨损试验机，对偶件为40mm*10mm的45号钢环，整体要求淬火后HRC为40-45，外圆表面粗糙度为0.4m，试样尺寸为 16mm*15mm*7mm。试验条件是在室温干摩擦条件下，转速为0.42m/s，对磨时间2h，负荷为196N。用电子天平称量磨损后的质量。
对实施例1-5以及对比例1进行性能检测试验得到如下表3所示结果：
表3性能检测结果
从表3可以看出：实施例1-4与对比例1相比，其拉伸强度更高，磨损量也更低。其中实施例4的拉伸强度也最大，磨损量最少。这表明本申请中添加的二氧化钛、聚四氟乙烯和二硫化钼显著提高了尼龙的耐磨性。并且本申请还添加了PGA，其具有的高韧性和高强度提高了尼龙的拉伸强度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种耐磨损尼龙丝，其特征在于，按质量份数计，由以下原料制备而成：
尼龙树脂80-90份；
耐磨剂6-30份；
抗氧剂1-5份；
润滑剂1-5份；
改性增强剂2-6份。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨损尼龙丝，其特征在于：
所述尼龙树脂包括PA6、PA66、PA12中的一种或两种以上的混合。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨损尼龙丝，其特征在于：
所述耐磨剂包括聚四氟乙烯、硅酮母粒、石墨、硅灰石中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨损尼龙丝，其特征在于：
所述耐磨剂还包括二硫化钼，所述二硫化钼的尺寸为5～10微米。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨损尼龙丝，其特征在于：
所述耐磨剂还包括二氧化钛，所述二氧化钛的尺寸为50～100纳米。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨损尼龙丝，其特征在于：
所述抗氧剂包括抗氧化剂B215、抗氧化剂B225、抗氧剂264中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种耐磨损尼龙丝，其特征在于：
所述润滑剂包括钛酸酯、芥酸酰胺、油酸酰胺或硅酮中的任意一种或至少两种的组合。
8.根据权利要求1所述的一种耐磨损尼龙丝，其特征在于：
所述改性增强剂为PGA，所述PGA为线性分子链结构。
9.一种耐磨损尼龙丝的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将尼龙树脂、耐磨剂、抗氧剂、润滑剂混合均匀，加入到转速为500～700rpm的高速混合机中混合5-15分钟，得到混合料A；
(2)将所述混合料A和所述改性增强剂通过双螺杆挤出机的原料投入口投入至双螺杆挤出机中，经温度为20～40℃的水槽水冷、转速为500～700rpm的切粒机切粒后置真空干燥5～10小时，得到耐磨损尼龙造粒；
(3)将所述造粒投入至纺丝机中，即得所述耐磨损尼龙丝。
10.根据权利要求9所述的高强高耐磨尼龙，其特征在于：所述的双螺杆挤出机在加工过程中加工温度为加料段210～230℃，塑化段230～250℃，均化段240～270℃，机头温度210～230℃。
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